Aurinkokuntamme on kiehtova paikka. Kahdeksan planeetan ja monien kääpiö planeettojen välillä on joitain vakavia eroja kiertoradan, koostumuksen ja lämpötilan suhteen. Sisäisen aurinkokunnan olosuhteet, joissa planeetat ovat luonteeltaan maanpäällisiä, voivat kuumentua melko kuumiksi, planeetat, jotka kiertävät jäätymisviivan ulkopuolella - missä on riittävän kylmä, että haihtuvat aineet (ts. Vesi, ammoniakki, metaani, CO ja CO 2) tiivistyvät kiinteiksi aineiksi - voi saada voimakkaan kylmän!
Juuri tässä ympäristössä löydämme Neptunuksen, aurinkokunnan etäisyyden (ja siten kaikkein kylmän) planeetan. Vaikka tällä kaasu / jään jättiläisellä ei ole ”pintaa” puhumisesta, on tehty maapallotutkimuksia ja lentomiehiä, jotka ovat onnistuneet saamaan tarkkoja mittauksia planeetan ylemmän ilmakehän lämpötilasta. Kaiken kaikkiaan planeetan lämpötila vaihtelee välillä noin 55 K (-218 ° C; -360 ° F) - 72 K (-200 ° C; -328 ° F), mikä tekee siitä aurinkokunnan kylmimmän planeetan.
Kiertoradan ominaisuudet:
Kaikista aurinkokunnan planeetoista Neptunus kiertää aurinkoa suurimmalla keskimääräisellä etäisyydellä. Hyvin pienellä epäkeskeisyydellä (0,0086), se kiertää aurinkoa puoliväri-akselilla, joka on noin 30,11 AU (4 504 450 000 000 km), ja se vaihtelee välillä 29,81 AU (4 459 x 10).9 km) perihelionilla ja 30,33 AU (4,537 x 109 km) athelion.
Neptuunilla kuluu 16 tuntia 6 minuuttia ja 36 sekuntia (0,6713 päivää) yhden sivuttaissuunnan kiertämisen suorittamiseen ja 164,8 maapallon vuotta yhden kiertoradan suorittamiseen Auringon ympärillä. Tämä tarkoittaa, että yksi päivä kestää 67% niin kauan Neptuneilla, kun taas vuosi vastaa noin 60 190 maapäivää (tai 89 666 Neptunian päivää).
Koska Neptunuksen aksiaalinen kallistus (28,32 °) on samanlainen kuin Maan (~ 23 °) ja Marsin (~ 25 °), planeetta kokee samanlaisia vuodenaikojen muutoksia. Yhdistettynä pitkään kiertorataansa tämä tarkoittaa, että vuodenajat kestävät neljäkymmentä maapallon vuotta. Lisäksi planeettojen aksiaalikulma johtaa muutoksiin päivän pituudessaan, samoin kuin lämpötilan vaihteluihin pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon välillä (katso alla).
”Pinta” lämpötila:
Niiden koostumuksesta johtuen pinnan lämpötilan määrittäminen kaasu- tai jään jättiläisillä (verrattuna maanpäällisiin planeettoihin tai kuihin) on teknisesti mahdotonta. Seurauksena on, että tähtitieteilijät ovat luottaneet mittauksiin, jotka on saatu korkeuksilla, joissa ilmakehän paine on yhtä baaria (tai 100 kiloa paskalia), mikä vastaa maanpinnan ilmanpainetta merenpinnan tasolla.
Paikoissa 1–5 baaria (100–500 kPa) on täällä Neptunuksella, aivan ylemmän tason pilvien alapuolella. Juuri tällä tasolla lämpötilat saavuttavat saavutetun korkeimman 72 K (-201,15 ° C; -330 ° F). Tässä lämpötilassa olosuhteet ovat sopivia metaanin tiivistymiselle, ja ammoniakin ja rikkivetypilvien ajatellaan muodostuvan (mikä antaa Neptunulle sen luonteenomaisesti tumman syaanivärin).
Mutta kuten kaikkien kaasu- ja jään jättiläistenkin, lämpötilat Neptunuksessa vaihtelevat syvyyden ja paineen vuoksi. Lyhyesti sanottuna, mitä syvempi menee Neptuuniin, sitä kuumemmaksi se tulee. Ytimessä Neptune saavuttaa lämpötilan jopa 7273 K (7000 ° C; 12632 ° F), mikä on verrattavissa Auringon pintaan. Valtavat lämpötilaerot Neptunuksen keskuksen ja sen pinnan välillä aiheuttavat valtavia tuulen myrskyjä, jotka voivat nousta jopa 2100 km / tuntiin, mikä tekee niistä nopeimman aurinkokunnan järjestelmässä.
Lämpötilan poikkeamat ja variaatiot:
Vaikka Neptuuni keskimäärin aurinkokunnan kylmimmät lämpötilat, outo poikkeavuus on planeetan etelänapa. Täällä on 10 astetta K lämpimämpi kuin muualla planeetalla. Tämä "kuuma paikka" tapahtuu, koska Neptunuksen etelänapa on tällä hetkellä auringonvalossa. Kun Neptunus jatkaa matkaansa auringon ympäri, pylväiden sijainti kääntyy. Sitten pohjoisnavasta tulee lämpimämpi ja etelänapa jäähtyy.
Neptunuksen monimuotoisempi sää verrattuna Uranukseen johtuu osittain sen korkeammasta sisäisestä lämmityksestä, mikä on erityisen hämmentävää tutkijoille. Huolimatta siitä, että Neptunus sijaitsee yli 50% kauempana auringosta kuin Uranus ja saa vain 40% määrästä auringonvaloa, kahden planeetan pintalämpötila on suunnilleen sama.
Syvempänä kaasukerrosten sisällä lämpötila nousee tasaisesti. Tämä on sopusoinnussa Uranuksen kanssa, mutta omituisen kyllä, ero on suurempi. Uraani säteilee vain 1,1 kertaa niin paljon energiaa kuin se saa auringosta, kun taas Neptuuni säteilee noin 2,61 kertaa niin paljon. Neptuuni on kauimpana planeetta auringosta, mutta sen sisäinen energia on riittävä ajamaan nopeimmat aurinkojärjestelmässä havaitut planeettatuulet. Tämän mekanismi on edelleen tuntematon.
Ja vaikka Pluton lämpötilojen on todettu saavuttavan alempia - jopa 33 K: seen (-240 ° C; -400 ° F) - Pluton tila kääpiöplaneetana tarkoittaa, että se ei ole enää samassa luokassa kuin muut. Sellaisenaan, Neptunus on kylmä planeetta kahdeksasta.
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita Neptunuksesta täällä Space Magazine. Tässä on kaasu- (ja jää) jättiläinen Neptunus, millainen Neptuunin pinta on ?, 10 mielenkiintoista faktaa Neptuunista ja Neptunuksen renkaat.
Jos haluat lisätietoja Neptunuksesta, katso Hubblesiten uutisia Neptunuksesta. Tässä on linkki NASA: n aurinkokunnan tutkimusoppaan Neptunukseen.
Olemme nauhoittaneet koko jakson tähtitieteen näyttelijöistä melkein Neptunuksesta. Voit kuunnella sitä täällä, jakso 63: Neptunus.
